ロボットビジョンとは？仕組みや種類、できること、選び方までをわかりやすく解説！

ロボットビジョンは、ロボットに「目」を与える仕組みです。位置が決まっていない対象物も、扱えるようになります。ここでは、定義と仕組み、2Dと3Dの違い、提供元の違い、キャリブレーションの順に押さえます。

ロボットビジョンの定義と、動作を補正する仕組み

ロボットビジョンは、画像から対象物の位置と向きを求め、結果をロボットへ渡す仕組みです。ロボットは決められた位置へ動くだけでは、置き位置がずれたワークをつかめません。ビジョンの結果をもとに動作を補正すると、ずれたワークも扱えます。

安川電機 MotoSight2Dは、ロボット用ペンダントからビジョンを操作できる製品です。専用のビジョン操作ペンダントやモニタを用意しなくて済みます。

2Dと3Dで、測れるものが違う

2Dは、平面上の位置と回転を測る方式です。コンベア上や台の上に置かれたワークの位置補正に使います。3Dは、高さを含む立体の形を捉える方式です。箱の中に重なったばら積み部品の取り出しに使います。

SICK PLOC2Dは2D測定の製品で、出力はX・YとZ軸まわりの回転角です。SICK PLRは、位置と向きをX・Y・Zとロール・ピッチ・ヨーの6自由度で出力します。

ロボットメーカー純正品と、それ以外の製品

20製品のうち、ロボットメーカー自身が提供するのは8製品です。残る12製品は、センサーやソフトウェアを手がける企業の製品です。純正品は、自社のロボット制御装置と組み合わせる前提で作られています。

例えばファナック iRVisionは、ファナックの制御装置に標準で載るビジョン機能です。それ以外の製品は、OnRobot Eyesのように、複数メーカーのロボットで使えるものがあります。

キャリブレーションと、カメラの取り付け方

キャリブレーションは、カメラが見た位置をロボットの座標に対応づける作業です。この対応が合っていないと、画像上で正しく認識できても、ロボットはずれた位置をつかみます。カメラの取り付け方は、ロボットの手先に付けるハンドアイと、外に固定する方式が一般的です。

ニコン NSPシリーズは、ハンドアイ型だけの製品です。三菱電機 MELFA-3D Vision 3.0は、ハンドアイと固定設置の両方に使えます。

編集部メモ：ロボットビジョンは、画像処理に加え、ロボットとの接続やキャリブレーションも含みます。製品を比べるときは、認識から結果の受け渡しまで確認しましょう。導入後の手戻りを減らせます。

ロボットビジョンの利点は、置き位置が決まらないワークを、ロボットが扱えるようになる点にあります。現場で感じやすい4つを取り上げます。

• 位置がずれたワークも扱える
• ばら積み部品の取り出しを自動化できる
• 立ち上げの手間を抑えやすい
• 動いているワークを止めずに扱える

位置がずれたワークも扱える

治具で位置を決めなくても、カメラがワークの位置を測ってロボットに伝えます。置き位置のばらつきがあっても、つかみ損ねが起きにくくなります。治具の製作や段取り替えの負担も軽くなるでしょう。

SICK PLOC2Dの位置特定精度は、±0.5px・±0.1°です。2つ目以降の部品は、100ミリ秒未満で位置を特定できます。平面上のピックアンドプレースの位置補正に向く製品です。

ばら積み部品の取り出しを自動化できる

3Dビジョンは、箱の中で重なった部品の位置と姿勢を捉えます。整列させる前工程が要らなくなり、部品を箱から直接取り出せます。供給の手作業を減らしたい現場には、助かる機能です。

Mech-Mind Mech-Visionは、プログラミングなしでバラ積みピッキングを組めます。SICK PLBは、3D CADデータをもとに、箱やパレットの中の不規則な部品の位置を特定します。

立ち上げの手間を抑えやすい

ロボットとビジョンを同じ環境で設定できる製品は、通信の設定や別ソフトの習得が少なくて済みます。設定の手順が画面で案内される製品もあり、ビジョンに詳しくない担当者でも進めやすい点が利点です。

ヤマハ発動機 RCXiVY2+は、電源投入から最短8分でセットアップできます。エプソン Vision Guideは、ロボットと同じEpson RC+でプログラムを作れる製品です。

動いているワークを止めずに扱える

コンベアで流れるワークは、止めて撮ると生産のタクトが落ちます。ビジョントラッキングを使うと、動くワークを追いかけながら位置を測り、ロボットがつかめます。ラインを止めずに自動化できる点が、現場の利点です。

ニコン NSE-L-1は、ロボットとコンベヤの同期設定や教示が要りません。デンソーウェーブ Cambrianビジョンシステムは、RC9ではロボットを止めずに撮像できます。

ロボットビジョンには、導入前に確認したい制約があります。ただし、いずれも選定の順序や構成の工夫で対処できます。

• 対応するロボットが製品ごとに決まっている
• 2Dと3Dで、扱える対象と準備が異なる
• 価格が非公開で、構成によって総額が変わる

対応するロボットが製品ごとに決まっている

純正品は、自社のロボットにしかつなげません。ファナック iRVisionはファナックの制御装置向けで、他社のロボットとは組み合わせられません。デンソーウェーブ RC Visionも、デンソーウェーブのロボットが対象です。

対処として、使っているロボットを先に確認します。複数メーカーが混在する現場では、対応メーカーの幅が広い製品も候補です。YOODS YCAM3Dシリーズは、国内主要メーカー8社のロボットとつながります。

2Dと3Dで、扱える対象と準備が異なる

2Dの製品は、高さ方向の補正やばら積みには使えません。安川電機 MotoSight2Dは、ばら積みや高さ方向の補正に別の3Dビジョンが必要です。3Dでも、部品ごとに3D CADデータを用意する製品があります。

対処として、対象物に合わせて方式を選びます。CADがない部品では、CADデータなしで設定できる製品が候補です。SOLOMON AccuPick 3Dが一例です。

価格が非公開で、構成によって総額が変わる

2026年時点では、公式サイトに価格の掲載を確認できた製品は20製品のうち0製品です。カメラやソフト、ロボットとの接続に必要な部材を合わせて、総額が変わります。

カメラが別手配の製品もあります。三菱電機 MELFA-3D Vision 3.0のカメラヘッドは、顧客の手配品です。型式をそろえてから見積もりを依頼しましょう。費用の見方は、ロボットビジョンの費用の記事で整理しています。

ロボットビジョンの機能は、大きく5つに分かれます。どの機能を備えるかは、製品によって異なります。

• 位置・向きの検出：画像や点群から、対象物の位置と向きを求める
• キャリブレーション：カメラの座標とロボットの座標を対応づける
• ロボット・PLCとの通信：検出結果を、ロボットや制御装置へ渡す
• 設定とティーチングの支援：画面の手順やシミュレーションで、設定を進める
• ばら積みと追従の補助：干渉の回避や、動くワークの追従を行う

位置・向きの検出

画像の形や濃淡、点群の形状から、対象物を探して位置と向きを出します。2Dは平面の位置を、3Dは立体の姿勢まで求めます。素材や形に合う検出方法は、製品で異なる点が特徴です。

デンソーウェーブ RC Visionは、形状・濃淡・ブロブ・カラーなどのサーチを組み合わせられます。クラボウ KURASENSEは、ケーブルやFFCなどの線状物を認識対象にしています。

キャリブレーション

カメラが見た位置を、ロボットの座標へ変換するための対応づけを作ります。専用のボードやワークを撮影して、自動で進められる製品もあります。手順の案内が付く製品なら、初めての担当者でも進めやすいでしょう。

OnRobot Eyesは、作業面とワークを1枚ずつ撮影して校正と教示を行います。三菱電機 MELFA-3D Vision 3.0は、自動キャリブレーションを備えています。

ロボット・PLCとの通信

検出した位置と向きは、通信でロボットへ渡されます。純正品は、ロボットの制御装置の内部で処理が完結する構成です。それ以外の製品は、イーサネットや産業用ネットワークでロボットやPLCにつなぎます。

SICK PLRは、TCP/IP、PROFINET、EtherNet/IPに対応します。YOODS YCAM3Dシリーズは、ROS対応ドライバRoVIをGitHubで公開している製品です。

設定とティーチングの支援

設定画面の手順や、パソコン上のシミュレーションで、設定の手間を減らす機能です。3D CADデータから検出設定を作る製品や、3Dスキャンから座標を作る製品もあります。

三菱電機 MELFA Smart Plus 2Dビジョンセンサ拡張機能は、設定画面で作業を進めます。手順どおりに進めると、プログラムが自動生成される仕組みです。リンクウィズ L-ROBOTは、ワークの3Dスキャンから座標を生成する製品です。

ばら積みと追従の補助

ばら積みでは、ハンドが箱の壁や他の部品にぶつからない取り出し方を決める機能があります。コンベア上のワークには、動きに合わせて位置を更新し続ける追従の機能を使う構成が一般的です。

ニコン NSPシリーズは、ばら積みピッキングで干渉を自動で避け、リトライ機能も持ちます。日立オートメーション TVSシリーズは、100万点以上の点群を1秒未満で撮像して認識します。

ロボットビジョンの使い方は、利用者の立場によって異なります。ここでは、4つの立場の担当者を想定して、活用場面を整理します。

部品供給の人手を減らしたい生産技術者

部品を箱から1個ずつ取り出し、整列させて供給する作業は、人手に頼りがちです。生産技術者は、3Dビジョンでばら積みの部品を直接取り出し、前工程の整列を省けます。通い箱のまま、加工機や組立機へ投入する使い方もあるでしょう。

ファナック iRVisionは、3Dモデル検出機能で、ばら積み部品の検出設定を自動化します。SICK PLBは、3D CADのある部品を箱から取り出したい場合に向いた製品です。日立オートメーション TVSシリーズは、ワーク登録のいらない箱物にも対応します。

コンベアラインの自動化を担当する設備担当者

流れてくるワークをロボットでつかむ設備では、位置とタイミングを合わせる作業が負担になりがちです。設備担当者は、ビジョンの結果を使って、ロボットがワークに合わせて動く構成にできます。

ヤマハ発動機 RCXiVY2+は、コンベアトラッキングに対応した製品です。ニコン NSE-L-1は、25.5gの小型カメラで、流れるワークを追いかけます。ニコン NSPシリーズは、高速モードで最大250fpsで計測し、動くワークにも追従します。

組立や加工の位置ずれを減らしたい設計・生産技術者

組立のはめ込みや、溶接の経路は、ワークの置き位置や製造誤差で狂います。担当者は、ビジョンでずれを測り、動作を補正して不良を減らせます。線状物の挿入や、透明なワークの取り出しも対象です。

リンクウィズ L-ROBOTは、溶接ロボットのティーチングを自動で補正します。クラボウ KURASENSEは、ハーネスの組立やFFCの挿入が用途の製品です。デンソーウェーブ Cambrianビジョンシステムは、透明や光沢のあるワークを認識します。

多品種の荷や既存のロボットを扱う担当者

品種が多い現場や、段ボール・袋物を荷降ろしする現場では、品種ごとの登録が負担です。既存のロボットへ後からビジョンを足したい場合は、手早く立ち上げられる製品が合います。

Mech-Mind Mech-Visionは、デパレタイジングを3Dビジョンで自動化できます。SOLOMON AccuPick 3Dは、少ない画像から多品種のワークを見分けられる製品です。OnRobot Eyesは、既存のロボットへの後付けに向きます。

費用は、カメラ、ソフトウェア、ロボットとの接続部材の組み合わせで変わります。2026年時点では、公式サイトに価格の掲載を確認できた製品は、20製品のうち0製品でした。いずれも、問い合わせて見積もりを取る形になります。

製品ごとの費用の考え方は、ロボットビジョンの費用の記事で整理しています。製品の一覧は、ロボットビジョンのカテゴリページをご覧ください。

どちらもカメラと画像処理を使いますが、結果の使い道が異なります。ロボットビジョンは位置と向きをロボットへ渡し、画像処理装置は検査や測定の判定を返すのが主な役割です。次の表で相違点を整理しました。

外観検査を主な目的にする場合は、注意が必要です。ファナック iRVisionは位置の補正が主な用途です。外観検査の機能は、公式の機能紹介ページに記載がありません。SICK PLOC2Dのように、ロボットやPLCへ直接つなげる製品もあります。境目は、製品ごとに確認してください。

ロボットビジョンの導入効果は、扱うワークの状態と、使っているロボットで変わります。ここでは、向いている企業と向いていない企業を、理由とあわせて整理します。

ロボットビジョンの導入が向いている企業

ワークの置き位置がそろわず、治具や人手で位置を決めている企業です。ビジョンで位置を測れば、置き位置のばらつきを吸収できるからです。ばら積み部品の供給や、コンベア上のワークの取り出しに手間がかかっている企業にも適しています。

使っているロボットのメーカーが決まっている企業は、純正品から探せます。複数メーカーのロボットを使う企業は、対応するロボットの幅が広い製品から比べるとよいでしょう。

ロボットビジョンの導入が向いていない企業

ワークの位置が毎回ほぼ同じで、治具で十分に位置が決まる設備では、効果が小さくなります。ビジョンの追加で、費用とキャリブレーションの手間が増えるためです。まず、現在の位置ずれの量と頻度を整理しましょう。

外観検査を主な目的にする企業は、画像処理装置の検討が先になります。価格を見てから決めたい企業は、注意が必要です。公式に価格を載せる製品が確認できていないため、見積もりの取得を早めに進めましょう。

ロボットビジョンは、カメラで対象物の位置と向きを捉え、ロボットの動作を補正する仕組みです。2Dと3D、純正とそれ以外の製品に分かれます。用途は、ばら積みの取り出しや位置ずれの補正です。主な機能は、次の5つに整理できます。

• 位置・向きの検出
• キャリブレーション
• ロボット・PLCとの通信
• 設定とティーチングの支援
• ばら積みと追従の補助

選定では、使っているロボットへの対応と、2Dか3Dかを先に確認します。価格は公式サイトに掲載された製品が確認できていないため、早い段階で見積もりを依頼しましょう。認識したい対象物とキャリブレーションの手間もあわせて比べると、構成を整理しやすくなります。